Kopiowanie płyt CD, DVD, BluRAY

Płyta kompaktowa (ang. Compact Disc), rzadziej nazywana fonodyskiem – nośnik danych w formie dysku optycznego, pierwotnie stworzony w celu przechowywania i odtwarzania cyfrowych plików dźwiękowych przy użyciu standardu CD-Audio. Płyta CD charakteryzowała się dużą pojemnością, w porównaniu do wcześniejszych nośników danych.

Pierwsze badania nad opracowaniem płyty CD rozpoczęły się w 1974 roku w firmie Philips. Równolegle prace prowadził koncern Sony, który w 1977 roku jako pierwszy publicznie zaprezentował cyfrową płytę audio. Zastosowano w niej mechanizm nagrywania i odczytu optycznego. W 1979 roku firmy Philips i Sony podpisały umowę o współpracy.

Historia
W 1970 roku amerykański wynalazca, James T. Russell, odkrył, że istnieje możliwość nagrywania cyfrowych informacji na przezroczystej folii oświetlanej od tyłu przez lampy halogenowe o wysokiej mocy. Technologia ta była początkowo przeznaczona dla znacznie większych płyt w formacie Laserdisc. Później, Phillips i Sony zastosowały ten mechanizm do produkcji swoich własnych produktów.

Prototypowe płyty CD zostały po raz pierwszy zaprezentowane 8 marca 1979 roku podczas konferencji prasowej Philips w Eindhoven.

Standard CD opublikowany został w 1980 roku]. Pierwsze płyty CD zostały wybite 17 sierpnia 1982 roku w Langenhagen w fabryce firmy PolyGram. Odtwarzacze CD (dawniej: dyskofony) oraz świeżo opracowane płyty, zostały wprowadzone do sprzedaży w Japonii we wrześniu 1982 roku. W Stanach Zjednoczonych i Europie pojawiły się z kolei w marcu 1983 roku
Ze względu na wykorzystaną w nich technologię, płyty CD dzielą się na:

płyta CD (zwykła) – posiada odciśniętą matrycę, która jest negatywem,
płyta CD-R – zawiera ścieżki i umożliwia jednokrotne zapisywanie lub kasowanie danych za pomocą lasera,
płyta CD-RW – pozwala na laserowy zapis i wymazywanie danych do ok. tysiąca razy.
Oprócz tego istnieją jeszcze płyty CD o średnicy 8 cm (Mini CD) i płyty w kształcie wizytówki, o mniejszych rozmiarach i pojemnościach.

Płyty CD-R
Proces zapisu danych na płycie CD-R polega na wytwarzaniu pitów na warstwie nośnej. W tym procesie barwnik i warstwa nośna zostają podgrzane przez laser o mocy 4-11mW. Skutkuje to otrzymaniem temperatury równej ok. 250 °C, co powoduje topnienie warstwy nośnej i rozprzestrzenianie się barwnika na wolne obszary dysku. W początkowej fazie, laser generuje wyższą moc, co ma na celu stopienie barwnika. W momencie, gdy to się stanie, następuje zmiana mocy, która umożliwia zapis danych.

Płyty CD-RW
Podstawową warstwę płyty CD-RW (przed zapisem) tworzy powłoka polikrystaliczna. Podczas procesu nagrywania, moc lasera waha się w granicach od 8 do 14 mW. Następnie laser rozpoczyna podgrzewanie obszarów nagrywanej ścieżki do temperatury od 500 do 700 °C. W ten sposób laser roztapia kryształy, tworząc warstwę amorficzną (tzw. pity), o słabszej zdolności odbijania światła, co pozwala na rozróżnienie tych obszarów podczas odczytu danych przez czytniki.

Na nośnikach CD-RW możliwe jest zapisywanie nowej informacji, bez konieczności kasowania całej zawartości płyty. Następuje to poprzez inicjacje jednego procesu, który łączy dotychczas osobne usuwanie i zapisywanie danych. Wówczas wartość mocy lasera jest identyczna jak w przypadku standardowego zapisu, jednak sam laser jest skierowany w obszar pomiędzy pitami starszymi i nowszymi. Po zmniejszeniu mocy, następuje utworzenie się krystalicznej warstwy, co bezpośrednio skutkuje nadpisywaniem danych na granicy dwóch pitów.

DVD (Digital Video Disc lub Digital Versatile Disc) – rozpowszechniony w roku 1995 standard zapisu danych na optycznym nośniku danych, podobnym do CD-ROM (te same wymiary: 12 lub 8 cm), lecz o większej pojemności uzyskanej dzięki zwiększeniu gęstości zapisu.

Płyty DVD dzielą się na przeznaczone tylko do odczytu DVD-ROM oraz umożliwiające zapis na płycie DVD-R, DVD-R DL, DVD-RW, DVD+R, DVD+R DL, DVD+RW, DVD-RAM.

Nazwa
Ten skrótowiec rozwinięty był jako Digital Versatile Disc – cyfrowy dysk ogólnego przeznaczenia. Nazwą oficjalną jest tylko DVD. Wymowa upowszechniona w języku polskim i angielskim to: di-wi-di.

Technologia zapisu
W zamyśle twórców format DVD powstał do cyfrowego zapisu materiałów wideo, jednak rosnące zapotrzebowanie przemysłu komputerowego na nośniki o większej pojemności sprawiło, że DVD stał się formatem uniwersalnym. Dzięki użyciu do odczytu płyt DVD wiązki światła lasera o krótszej długości fali niż ta używana do odczytu płyt CD, przy tej samej wielkości (średnicy) płyt DVD i CD możliwe stało się umieszczenie na płytach DVD większej ilości gęściej upakowanych ścieżek.

Format DVD, wynaleziony w roku 1995, na przełomie XX i XXI wieku stał się jednym z najpopularniejszych nośników materiałów wideo na świecie, a zarazem następcą popularnego pod koniec XX wieku amatorskiego formatu VHS, wynalezionego w roku 1976. Rozdzielczość VHS wynosiła 320×576 pikseli, natomiast rozdzielczość DVD to 720×576 pikseli. W związku z tym format DVD jest pierwszym w historii masowo rozpowszechnionym nośnikiem wideo, który dorównał jakością, a zarazem rozdzielczością, profesjonalnym nośnikom wideo, takim jak na przykład używane do produkcji tv Betacam SP (440×576 pikseli) z 1986 roku czy DigiBeta (rozdzielczość równa DVD) z 1993 roku. Format DVD to również pierwszy w historii popularny nośnik wideo, który zapewnił prawidłową ostrość obrazu, w przeciwieństwie do formatu VHS, który oferował gorszą ostrość niż profesjonalna kolorowa taśma magnetyczna do rejestracji materiałów audiowizualnych, wynaleziona przez firmę Ampex w 1958 roku, i używana tylko przez nadawców telewizyjnych. Jedną z głównych zalet i powodów popularności DVD jest także wyjątkowa trwałość, w przeciwieństwie do formatu VHS, którego nośniki ulegały ciągłej destrukcji wraz z upływem czasu przez rozmagnetyzowanie, a także przez każde kolejne odtwarzanie (poprzez stały kontakt głowicy odczytującej z taśmą), które mechanicznie zużywało i stopniowo niszczyło taśmę. Dodatkowa zaleta DVD to niewielkie rozmiary i bardzo prosta budowa.

Na płytach DVD zastosowano także dwie warstwy nałożone jedna na drugą, w których można dokonywać zapisu. Warstwa dolna jest warstwą półprzezroczystą. Wiązka lasera w zależności od długości fali i kąta nachylenia może czytać informacje zapisane na warstwie położonej niżej lub też z warstwy wyższej. Kolejną zmianą w stosunku do CD jest możliwość zastosowania krążków DVD o obustronnym zapisie.

W przeciwieństwie do CD, DVD musi zawierać system plików. System plików stosowany na DVD to UDF, będący rozszerzeniem standardu ISO 9660, który używany jest do zapisu danych na CD.

O tytuł następcy formatu DVD walczyły technologie HD DVD i Blu-ray, dyski optyczne o pojemności odpowiednio 15 GB na warstwę i 25 GB na warstwę. Zwycięzcą został format Blu-ray, zaś HD DVD nie przyjęło się na rynku